Vad är en pyrometer?

Ordet pyrometer kommer från de grekiska orden pyros , som betyder "eld" och meter som betyder "att mäta." En pyrometer är en anordning som bestämmer en yttemperatur genom att mäta strålningsvärme. Det används vanligtvis i situationer där ytan som ska mätas inte kan beröras, varken för att den rör sig eller eftersom det skulle vara farligt att göra det. Vanliga sorter inkluderar den infraröda pyrometern och den optiska pyrometern.

Den första pyrometern uppfanns av Josiah Wedgewood, en engelska keramiker från 1700-talet. Den använde krympning av porslin under värme för att övervaka ungefärliga temperaturer inom Wedgewoodugnarna. Avfyrning av keramik och övervakningstemperatur inom ugnar är fortfarande en av de främsta tillämpningarna av pyrometrik idag. Moderna ugnar använder i allmänhet infraröda pyrometrar, även kända som strålningspyrometrar, för att övervaka deras temperatur.

Infraröda pyrometrar använder det infraröda och synliga ljuset som strålar ut från ett föremål för att värma ett termoelement, en enhet som skapar en elektrisk ström som driver en temperaturmätare. Fokalavståndet - den punkt där verktyget har den minsta punktläsningsstorleken och synfältet - vinkeln där pyrometerns optik fungerar är mycket viktigt för att använda en infraröd pyrometer korrekt. Enheten bestämmer en medeltemperatur för det område den mäter, så om objektet som mäts inte fyller pyrometerns synfält kommer ett mätfel att uppstå.

Exakta mätningar kräver också ett korrekt bedömning av ytans emission. Det infraröda ljuset som kommer från en yta är faktiskt summan av tre faktorer: reflektivitet - andelen strålning som kommer från någon annanstans och reflekteras från ytan som mäts; transmissivitet - andelen strålning som kommer bakom objektet som mäts och passerar genom det; emissivity - den andel av den infraröda strålningen som faktiskt släpps ut från den uppmätta ytan. Dessa tre värden varierar mellan noll och ett, och tillsammans utgör de totalt ett. Infraröda pyrometrar fungerar bäst om emissiviteten är nära en, och de är mycket svåra att kalibrera för reflekterande metaller och transparenta ytor med emissiviteter på 0,2 eller lägre.

Den andra sorten som vanligtvis används är en optisk pyrometer. Först patenterades av Everett F. Morse 1899, den optiska pyrometern strömmar genom en glödtråd som är ansluten till en temperaturmätare. En operatör tittar genom ett okular på glödtråden och på ytan som mäts. Eftersom strömmen genom glödtråden varierar, gör temperaturen på filamentet också. När glödtrådens glöd matchar ytans glöd kan temperaturen avläsas från mätaren. I de flesta tillämpningar har optiska pyrometrar ersatts av infraröda pyrometrar, som erbjuder mer precision över ett bredare temperaturområde, men optiska pyrometrar förblir i användning, särskilt vid mätning av temperaturer på relativt varma och små föremål, såsom glödgning av volframtrådar.